Реферат: Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106

Министерство образования Российской Федерации

Магнитогорский Государственный Технический Университет

им. Г. И. Носова

Кафедра технологий сертификации и сервиса автомобилей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: « Разработка технологического процесса изготовлениякорпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106 »

Выполнилстудент гр. ТСА 01

МакаричевА. А.

ПроверилКуцепендик В. И.

Магнитогорск

2003

Содержание

Стр.

Введение …………………………………………………………….. 3

1. Описание детали …………………………………………………. 4

2. Технология изготовления детали ……………………………….. 6

2. 1. Производство чугуна ……………………………………….. 6

2. 1. 1. Железные и марганцевыеруды ……………………… 6

2. 1. 2. Топливо и флюсы ……………………………………... 6

2. 1. 3. Работа доменной печи ………………………………... 7

2. 1. 4. Продукты доменногопроизводства …………………. 8

2. 2. Производство стали ……………………………………….... 9

2. 2. 1. Мартеновскоепроизводство ………………………..... 9

2. 3. Разливка стали ………………………………………………. 11

2. 4. Процесс прокатки ………………………………………….... 13

2. 4. 1. Производство листовойстали ………………………... 13

2. 5. Листовая штамповка ………………………………………... 15

2. 5. 1. Выбор материала …………………………………….... 15

2. 5. 2. Резка и раскройматериала …………………………… 16

2. 5. 3. Определение размеровзаготовки …………………..... 16

2. 5. 4. Вытяжка ……………………………………………….. 18

2. 5. 5. Вытяжка с утонением ……………………………….... 19

2. 5. 6. Смазка при вытяжке ………………………………….. 22

2. 5. 7. Формовка …………………………………………….... 22

Заключение ………………………………………………………….. 23

Списоклитературы …………………………………………………. 24

Введение

Металлы ―

наиболее распространённые и широкоиспользуемые материалы в производстве и в быту человека. Особенно великозначение металлов в наше время, когда большое их количество используют вмашиностроительной промышленности, на транспорте, а также в других отраслях народногохозяйства.

Производство и обработкаметаллов возникли очень давно и достигли современного технического уровняразвития в результат использования практического опыта и достижений наукимногих поколений человеческого общества.

Сейчас в автомобильном производстве,практически все детали производятся из стали, и это не удивительно, потому чтометалл обладает высокой твёрдостью и стойкостью к разрушению (коррозии и т.п.).

В курсовом проектеставится задача разработки технологического процесса изготовления корпусамасляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106. Технология производствакорпуса масляного фильтра сводится к написанию всего технологического процесса,начиная от выплавки стали и заканчивая готовой деталью, что и будетрассмотрено.

Схема технологиипроизводства корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106, покоторой мы и будем двигаться, представлена ниже:

SHAPE * MERGEFORMAT

чугун

Доменное

производство

сталь

Мартеновское

производство

слиток

Разливка

стали

листы

Прокатка

Листовая

штамповка

Вытяжка с утонением

Формовка

1. Описание детали

Смазочная системапредназначена для подачи предварительно очищенного масла ко всем трущимсяповерхностям деталей при работе двигателя. Смазка уменьшает трение и тем самымуменьшает износ деталей, она охлаждает трущиеся поверхности, смывает нагар иметаллическую пыль и защищает детали от коррозии. Её основными узлами идеталями является масляный насос с приемным сетчатым фильтром, клапаны,масляные фильтры и радиатор, соединительные каналы и трубки, манометр илиуказатель, контролирующий давление масла в магистрали, маслоналивная горловина,масляный поддон и детали вентиляции картера.

Система смазкисовременного автомобильного двигателя комбинированная, т. е. к наиболеенагруженным деталям подводится масло под давлением, а остальные деталисмазываются разбрызгиванием или самотёком.

Смазочные материалыдолжны отвечать следующим требованиям: обладать достаточной вязкостью, но невызывающей слишком больших потерь мощности; обеспечивать высокую прочностьмасляной плёнки, исключающую контакт металлических поверхностей; обеспечиватьнадёжную защиту деталей от коррозии; обладать способностью сохранять своисвойства в различных условиях применения. Масла не должны разлагаться ивызывать выпадения осадков и отложений.

Смазка автомобилязаключается в постоянном контроле за качеством смазочного материала и егоколичеством во всех трущихся парах, в пополнении до установленной нормы и всвоевременной смене отработавшего смазочного материала.

Все работы по смазкепроизводятся во время технического обслуживания автомобиля.

В процессе работыдвигателя автомобиля масло засоряется металлическими частичками, образующимисяпри износе деталей, частицами нагара, смолой и другими механическими примесями.Для очистки масла от этих примесей служат фильтры грубой и тонкой очистки илиспециальные центробежные фильтры (центрифуги).

Фильтр грубой очисткимасла очищает масло только от сравнительно крупных частиц, размером не менее0,08 миллиметра. Более мелкие механические примеси свободно проходят черезнего. Этот фильтр оказывает небольшое сопротивление прохождению масла. Во всехдвигателях он включается в систему смазки двигателя последовательно, обычномежду масляным насосом и главной магистралью так, что через него проходит всёмасло, поступающее от насоса в систему.

Фильтр тонкой очисткимасла очищает масло от мельчайших примесей и смол. Щели для прохода масла в немочень малы, в силу чего он оказывает большое сопротивление прохождению масла.Чтобы пропустить через него всё масло, потребовалось бы слишком большоедавление. Фильтры тонкой очистки обычно включают в систему параллельноосновному пути движения масла, поэтому через него проходит только часть (10 %)масла, поступающего из фильтра грубой очистки. Очищенное в фильтре тонкойочистки масло отводится в масляный картер двигателя.

Основной частью всякогофильтра является фильтрующий элемент. В качестве фильтрующего элемента дляфильтров грубой очистки применяются металлические пластинки, через зазоры междукоторыми продавливается масло, для фильтров тонкой очистки ―

фетровые, войлочные, бумажные иликартонные диски, хлопчатобумажная пряжа, отбеливающие глины, прессованная массаи т. д.

Масло охлаждается придвижении автомобиля благодаря обдуву воздухом картера двигателя, а также припрохождении через трубчатый масляный радиатор, расположенный перед радиаторомсистемы охлаждения двигателя.

2. Технология изготовления детали

2. 1. Производство чугуна

Для производства обычногодоменного чугуна используют шихту, состоящую из железных и марганцевых руд,флюсов, флюсованного агломерата, окатышей и топлива. От качества подготовкисырых материалов ― добавления, сортировки, обогащения, окускования― зависит в конечном счёте качество выплавленного чугуна.

2. 1. 1. Железные и марганцевые руды

Железные руды состоят изрудного минерала, пустой породы и примесей. В доменных печах железо практическиполностью (98 ― 99 %) переходит в состав чугуна. Пустая порода в печиплавится и переходит в состав шлака.

Для выплавки чугунаприменяют красный, бурый, магнитный и шпатовый железняки, а также комплексныежелезные руды.

Железные руды обычносодержат незначительное количество марганца, поэтому при выплавке чугуна вшихту приходится добавлять руду. В доменном производстве применяют марганцевыеруды с содержанием 25 ― 40 % Mn. Пустая порода этих руд обычноглинистый песок. Поэтому марганцевые руды непрочны: при добыче и перевозкеобразуется много мелочи и пыли.

Для выплавки чугунаприменяют твёрдое топливо. Более 98 % чугуна выплавляют на коксе и 1 ― 2% на древесном угле.

2. 1. 2. Топливо и флюсы

Топливо играет важнуюроли в доменном производстве. Его горение создаёт высокие температуры,необходимые для восстановления руды, плавления и перегрева образующихся чугунаи шлака.

Флюсы применяют дляполучения шлаков нужной основности, так как в пустойпороде руды и топливе обычно преобладает кремнезем. В качестве флюсовиспользуют известняк ―

CaCO3и реже доломитизированный известняк (mCaCO3 · nMgCO3, где m> n). Количество флюсов рассчитывают исходя изхимического состава пустой породы руды, золы и с учётом требований,предъявляемых к физико-химическим свойствам шлака.

2. 1. 3. Работа доменной печи

Со склада шихтовыхматериалов шихта поступает в вагон-весах 1 (рис. 1) к скиповой яме. Скип 3 загружают шихтой из загрузочнойворонки 2. После этого скип лебёдкойподнимают по рельсам наклонного подъёмника печи на колошник. Шихта попадаетсначала в приёмную воронку 4 с малымконусом 4а, затем в загрузочнуюворонку 5 с большим конусом 5а и далее в рабочее пространство печи.

Рис.1. Схема работы доменного цеха

После загрузки очереднойпорции шихты приёмная воронка с малым конусом поворачивается на 60˚, что позволяетравномерно распределить шихту 7 наповерхности большого конуса перед опусканием её в печь. Маневрирование большими малыми конусами в загрузочном аппарате доменной печи производится независимодруг от друга.

Для достижения высокихтемператур и форсирования плавки шихты в печь подают горячий воздух 6 (дутьё). Холодный воздух извоздуходувки пропускают через нагретую до 1000 ― 1200˚С насадкувоздухонагревателя 12. В результатевоздух нагревается до 780 ―

950˚С. Пока один воздухонагреватель 12 отдаёт тепло кладки холодному воздуху(и в результате остывает), второй воздухонагреватель 13 нагревается до температуры 1200˚С, т. е. регенерирует тепловыделяющееся при сжигании доменного газа, предварительно очищённого то пыли вгазоочистителе 14; продукты горенияудаляются в дымовую трубу 15. Послеостывания насадки воздухонагревателя 12и достаточного нагрева насадки воздухонагревателя 13 производят перекидку клапанов; холодный воздух направляется ввоздухонагреватель 13, авоздухонагреватель 12 нагревается.Обычно воздухонагреватель работает на нагрев дутья около 1ч и на разогревогнеупорной насадки около 2 ч. Поэтому для бесперебойного обслуживания печинеобходимо иметь три воздухонагревателя. Через шлаковую летку 10 удаляется шлак, а через летку 11 ―чугун.

2. 1. 4. Продукты доменного производства

Современная доменная печьпоглощает большое количество шихтовых материалов и воздуха. Так, дляпроизводства каждых 100 т передельного чугунанеобходимо в среднем подать в печь 190 т железной руды (включая агломерат), 95т кокса, 50 т известняка и около 350 т воздуха. В результате кроме 100 т чугунаполучается около 80 т шлака и 500 т доменного газа.

В доменных печахвыплавляют:

1. Передельныйчугун (80 ―

90 % всего производства чугуна);

2. Литейный чугун (8 ―

17 %);

3. Специальные чугуны,или доменные ферросплавы (2 ―

3 %).

Состав шлака зависит отсостава шихты и марки чугуна.

После доменной печи,чугун попадает в сталеплавильный цех.

2. 2. Производство стали

В настоящее время стальпроизводят в трёх типах плавильных агрегатов ―

конверторах, мартеновских иэлектрических печах.

В качестве металлическихшихтовых материалов используют: жидкий чугун и стальной лом (в конверторах);жидкий и твёрдый чугун со стальным ломом в мартеновских и электрических печах ииногда один стальной лом (в электрических печах). Кроме того, в состав шихтывходят известь и другие шлакообразующие вещества, раскислители,железная руда и легирующие добавки.

Для изготовления нашейдетали, используется сталь, выплавленная в мартеновской печи.

2. 2. 1. Мартеновское производство стали

Газ и воздух по каналам 1 и 2подводят к газовому клапану 10, азатем смесь по каналу 5 поступает врегенератор 6. Вентилятором 3 по каналу 4 воздух подводится к воздушному клапану 9, от которого по каналу 8поступает в регенератор 7. Насадкарегенераторов, нагревается до 1500 ―

1550˚С, отдаёт тепло проходящимчерез них газу и воздуху. Нагреваясь в регенераторах до 1200˚С, газ ивоздух по вертикальным каналам поступают в головки печи для образования газовоздушной смеси, которая и сгорает в рабочемпространстве. Продукты горения из рабочего пространства печи через правыеголовки направляются в регенераторы 16и по каналам 15 и 11 поступают в трубу 12.

Когда огнеупорная насадкав регенераторах 6 и 7 начнёт остывать, направление движениягаза и воздуха изменится. Клапаны 9 и10 закрываются, а левые клапаны 14 и 13открываются. При этом насадка регенераторов 16будет нагрета до 1200 ―

1300˚С теплом отходящих продуктов горения. Послеперекидки клапанов продукты горения пойдут через насадку регенераторов 6 и 7.

Рис.2. Схема устройства и работа мартеновской печи ёмкостью 500 т

Большинство мартеновскихпечей работает на смеси природного газа и мазута.

Шихтовые материалы(скрап, чугун, флюсы) загружают в печь через завалочные окна 17. Разогрев шихты, сплавление и нагревметалла и шлака происходит при контакте плавящихся материалов с факелом горящихгазов. Готовую сталь выпускают через отверстие, расположенное в самой низкойчасти подины печи. На время плавки это отверстие забивают огнеупорной глиной.

После того, как выплавилисталь, её разливают в изложницы.

2. 3. Разливка стали

По степени раскисления сталь разделяют на спокойную, кипящую иполуспокойную. При полном раскислении получается спокойнаясталь (весь кислород находится в связанном состоянии), а при неполном раскислении ―

кипящая сталь. При разливке кипящейстали выделяется окись углерода (сталь кипит в изложнице). Полуспокойная стальзанимает промежуточное положение между кипящей и спокойной сталями.

Готовую сталь выпускаютиз печи в подогретый сталеразливочный ковш (рис. 3). Стальной кожух 1 ковша имеет две цапфы 2, при Рис. 3. Ковш для разливки стали

помощи которых ковш захватываетсякрюком мостового крана. Внутри ковш имеет огнеупорную футеровку 4 из шамотного кирпича. В дно ковшавстроен стакан 3 с отверстием длявыпуска металла. Отверстие в стакане закрывается огнеупорной пробкой,укреплённой на железном стержне 8стопора 9. Подъём и опускание стопорапроизводится вручную при помощи рычага 7и связанных с ним устройств 5 и 6.

Из ковша сталь разливаютпо чугунным изложницам для получения слитков.

В зависимости от видаполученных слитков изложницы могут иметь квадратное, круглое, прямоугольное илидругое сечение. Высота изложниц должна быть в пять-шесть раз больше ихпоперечного размера.

В сталеплавильных цехахотливают слитки массой от 100 кг до 100 т. Наиболее широко используют слиткимассой 5 ―

8 т, направляемые в прокатные цехи.

Применяют три способаразливки стали в изложницы: сверху (обычно при отливке крупных слитков),сифоном (при отливке мелких и средних слитков) и непрерывную разливку.

При затвердении стали визложнице происходит усадка металла. В первую очередь затвердевают слоиметалла, прилегающие к стенкам изложницы. Внутренняя часть слитка некотороевремя после заполнения остаётся жидкой. Там, где металл дольше находится вжидком состоянии, образуется усадочная раковина.

Сталь разлита в слитки иих необходимо прокатать в листы, чтобы в дальнейшем получить заготовки длявытяжки.

2. 4. Процесс прокатки

Прокатка металлаосуществляется при прохождении его между валками, вращающимися в разныхнаправлениях. При прокатке металл обжимается, в результате чего толщина полосыуменьшается, а её длина и ширина увеличиваются.

Прокат можно разделить начетыре основные группы: 1) сортовая сталь, 2) листовая сталь, 3) специальныевиды проката, 4) трубы.

Основные технологическиеоперации прокатного производства следующие: подготовка исходного материала,нагрев, прокатка и отделка.

При подготовке исходногометалла к прокатке с него удаляют различные поверхностные дефекты, чтоувеличивает выход готового проката.

При прокатке контролируютначальную и конечную температуры, заданный режим обжатия.

Готовый прокат подвергаютконечному технологическому контролю.

2. 4. 1. Производство листовой стали

На листовых станахпрокатывают толстолистовую и тонколистовую сталь.

Толстолистовую стальпрокатывают из слябов толщиной 100 ―

250 мм, шириной 600 ―1600 мм, длиной 1000 ―2000 мм и массой до 2,2 т.

Прокатку толстых листовпроводят в две стадии: 1) раскатка сляба в поперечном направлении до получениянеобходимой ширины. Для этого сляб после одного или двух проходов поворачиваютв горизонтальной плоскости на 90˚ и прокатывают поперёк его длины; 2)прокатка по длине сляба после достижения им необходимой ширины и поворотапрокатываемой полосы на 90˚.

Для получения необходимойширины сляб, кроме того, прокатывают обычно с подачей под углом к оси валков.

Тонколистовую стальполучают путём горячей и холодной прокатки.

Горячую прокаткуосуществляют на полунепрерывных и непрерывных станах.На этих станах из слябов прокатывают листы шириной 600 ―

2200 мм и более, толщиной 1,25 ―4 мм. Для окончательной отделкигорячекатаной листовой стали непрерывные станы имеют нормализационнуюпечь, травильную установку, сушильную машину, дрессировочные станы, правильныемашины и ножницы. Готовый прокат поставляют в виде листов и рулонов.

Холодную прокатку тонкихлистов осуществляют в листах и рулонах. Способ в листах сохранился на старыхзаводах. Рулонный способ получил сейчас широкое применение.

После горячей прокаткирулоны листовой стали поступают в травильное отделение. После травления исоответствующей подготовки рулоны поступают на станы холодной прокатки.Прокатка ведётся со смазкой и с охлаждением валков. В процессе холоднойпрокатки происходит наклёп металла, затрудняющий дальнейшее обжатие и утонениелистов. Для снятия наклёпа применяют промежуточные отжиги листов в колпаковых печах с защитной атмосферой или нормализационных печах. После отжига листы направляют длядальнейшей прокатки или на дрессировку (холодная прокатка с обжатием 0,5 ―

1,5 % за один проход).

Расход металла напроизводство листовой стали зависит от назначения и толщины листа. Онсоставляет 1,24 ―

1,6 т стали в слитках на 1т листов.

Жесть в зависимости отназначения и для предохранения от коррозии подвергают лужению, цинкованию, лакировке и т. п.

2. 5. Листовая штамповка

Листовая штамповкаметалла в холодном состоянии ―

один из распространённых способов получения деталейсложной конфигурации с тонкими стенками. Изделия получают с очень малымидопусками при высоком качестве поверхности. В большинстве случаев холодноштампованные изделия применяют для сборки машин безмеханической обработки.

Все холодноштамповачныеработы могут быть разбиты на следующие основные группы: разъединительные,формообразующие, прессовочные, комбинированные и штампо-сборочныеоперации.

Холодную штамповкулистового материала производят за одну или несколько последовательных операций(разделительные и операции изменения формы).

К разделительнымоперациям относят резку, вырубку по контуру и другие, при которых часть металлаотделяется от заготовки.

К операции измененияформы относят гибку, вытяжку и др.

При холодной штамповкеисходным материалом являются заготовки толщиной от нескольких сотых долеёмиллиметра до 5 ―

6 мм в виде ленты, полос и листов из цветных металлов исплавов, малоглеродистой и легированной стали и др.Заготовки толщиной более 5 ― 6 мм штампуют обычно в горячем состоянии.

Резку листового металлапроизводят ножницами или на прессах при помощи отрезных штампов.

2. 5. 1. Выбор материала

При выборе материала дляизготовления какого-либо штампованного изделия необходимо учитывать следующее:

1)

механическую прочность, твёрдость,ударную вязкость;

2)

сопротивляемость коррозии;

3)

теплопроводность и теплостойкость;

4)

электро — и магнитопроводность;

5)

вес;

6)

износоустойчивость и долговечность.

Технологические свойстваметалла, в свою очередь, зависят от механических свойств, химического состава,структуры и величины зерна, направления волокон при прокатке, термообработки,степени деформации.

Для изготовления корпусамасляного фильтра используется сталь 08Юпс (спокойная сталь, раскисленная алюминием), так как именно она никак лучшеподходит для изготовления такой формы детали.

2. 5. 2. Резка и раскрой материала

После того, как прокаталилисты, на них надо расположить вырубаемые детали, так чтобы максимальносэкономить материал.

В штамповочномпроизводстве экономия материала во многом определяется раскроем ―

целесообразным расположением деталейна заготовке. Особо важное значение экономии металла объясняется тем, чтостоимость материала составляет 60 ― 80 % от общей стоимости изделия, в товремя как стоимость заработной платы обычно составляет 5 ― 15 %. Если учесть,что в среднем отходы при листовой штамповке составляют 30 ― 40 %, токаждый процент уменьшения отходов даёт возможность уменьшить себестоимостьдеталей на 0,4 ― 0,5 %.

Вырубку круглых деталейможно производить в один, два и несколько рядов при параллельном и шахматномрасположении их. При шахматном раскрое экономия увеличивается за счёт сближениярядов.

2. 5. 3. Определение размеров заготовки при вытяжке

Для определения размеровзаготовки при вытяжке исходят из основного законна обработки давлением: вес (G) и объём (V) материала до вытяжки ―заготовки должен быть равен весу (G′

) и объёму (V′) материала после вытяжки ―готового изделия.

Для определения размеровплоской заготовки при вытяжке полых тел существует пять методов:

Аналитические методы: метод равенства поверхностей; методравенства объёмов; метод равенства весов.

Графические методы: графо-аналитический метод;графический метод.

Для определения размеровзаготовки будущего корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106, необходимоиспользовать метод равенства объёмов, так как толщина боковых стенок отличаетсяот толщины дна и исходной заготовки (т. к. s'≠ sи F’ ≠ F).

Рис.4. Схема разбивки цилиндрического изделия на элементы при расчёте размеровзаготовки: а ― изделие; б ― заготовка; в ― элементы изделия

При вытяжке пологоцилиндра, у которого дно и боковые стенки имеют различную толщину и условно сопряженыпод прямым углом (рис. 4, при s’< s), исходя изусловия равенства объёмов V’ = V, имеем

<img src="/cache/referats/16475/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1029">,

откуда

Итак, диаметр заготовкибудет равен 241,7 мм.

2. 5. 4. Вытяжка

Вытяжкой называетсяпроцесс превращения плоской лил полой заготовки в открытое сверху полоеизделие, осуществляемый при помощи вытяжных штампов (рис. 5, а).

Рис.5. Штамп для вытяжки листового металла

Радиус закруглениярабочей грани матрицы 3 обеспечиваетплавность превращения круглой листовой заготовки в колпачок. При вытяжкеизделий пуансоном 1 плоская частьзаготовки (фланец) может свёртываться с образованием складок. Дляпредотвращения этого явления применяют прижимы 2.

При вытяжки за одинпроход можно получить колпачок диаметром в 1,8 ―

2 раза меньше диаметра исходнойзаготовки. При большей деформации усилие вытяжки возрастает настолько, чтометалл разрушается (отрывается дно колпачка). Дальнейшее уменьшение диаметраколпачка достигается последующими вытяжками (рис. 5, б).

При холодной листовойштамповке толщина обрабатываемого металла практически остаётся почтинеизменной. Исключение составляют вытяжки с большими степенями деформации. Вэтом случае толщина колпачка около дна уменьшается примерно на 20 ―

30 % толщины заготовки. Зазор междупуансоном и матрицей должен быть равен величине, большей на 10 % толщинызаготовки. При штамповке с утонением стенок зазор между пуансоном и матрицейменьше толщины листа.

Для холодной листовойштамповки применяют кривошипные прессы, гидравлические прессы, пневматическиепрессы, а также пресс-автоматы.

2. 5. 5. Вытяжка с утонением (протяжка)

Вытяжку с утонениемприменяют при изготовлении цилиндрических деталей глубиной до 10 диаметров.Этот способ позволяет получить детали, имеющие относительно точные размеры ивысокие прочностные свойства. Возможность формоизменения за одну операциюограничены разрушением стенки по выходе из матрицы, требуемой точностьюполуфабрикатов, работоспособностьюсмазочного покрытия, тепловыделением в очаге деформации и другими факторами.

Формоизменение заготовки

При вытяжке с утонением вматрицу диаметром Dn+1устанавливают полую заготовку диаметром Dn.Пуансон диаметром dn+1входит в заготовку толщиной snс небольшим зазором и в процессевыполнения операции проталкивает её через одну или несколько (от двух до пяти)матриц, расположенных одна под другой соосно спуансоном. Диаметры последовательно уменьшающихся рабочих частей матриц меньшенаружного диаметра заготовки. Соответственно уменьшающийся зазор междупуансоном и матрицей меньше толщины snстенки заготовки. Следовательно, привытяжке уменьшается как диаметр, так и толщина стенки и одновременноувеличивается длина вытягиваемой детали. Вытянутая таким образом деталь плотноприлегает к поверхности пуансона. При обратном ходе пуансона деталь упирается ввыходной скат матрицы или съёмник и снимается с пуансона.

Как видно из рис. 6,элементарные силы трения в очаге деформации между пуансоном μпσпи матрицей μмσмимеют различные направления. Поскольку заготовка смещается относительно матрицыв направлении движения пуансона,

Рис.6. Схема напряжений, действующих в очаг деформации

силы трения, действующие на наружнойповерхности заготовки, имеют направление, обратное движению пуансона. Удлинениезаготовки при утонении приводит к тому, что в очаге деформации она скользитвверх по пуансону, а силы трения на внутренней поверхности заготовки действуютв направлении движения пуансона.

Силы трения на наружнойповерхности заготовки способствуют увеличению растягивающих напряжений σ

x, действующих в стенках протянутойчасти заготовки, а силы трения на внутренней поверхности заготовки как быразгружают опасное сечение уменьшая растягивающие напряжения в стенкахпротянутой части заготовки. Эта особенность вытяжки с утонением и являетсяосновной причиной сравнительно больших допустимых деформаций и значительногоприращения относительной высоты заготовки за один переход.

Заготовки для вытяжки с утонением

Заготовки для вытяжкимогут быть (рис. 7) получены комбинированной вытяжкой (рис. 7, 1), обратным и прямым выдавливанием(рис. 7, 2), прямым выдавливанием(рис. 7, 3), реже горячей штамповкойс последующей механической обработкой (рис. 7, 4).

Рис.7. Типы заготовок

На заготовках недопускаются дефекты, не поддающиеся исправлению, ―

грубые забоины, надрывы,запрессовка, расслоение металла, плены и др.

Форма деталей при вытяжке с утонением

Наиболее часто вытяжку сутонением используют для получения деталей (полуфабрикатов) 1 (рис. 8), имеющих наружную поверхностьцилиндрическую, а внутреннюю ― коническую. Возможно получение деталей

Рис.8. Типы деталей, полученные вытяжкой с утонением:

1 ― напровал;2 ― с остановом; 3 ― ступенчатым пуансоном; 4 ― с остановом и последующейкалибровкой; 5 ― ступенчатымпуансоном с последующей раздачей

с наружным 2 и внутренним 3уступами. Детали 4 и 5 получают из деталей 2 и 3соответственно с использованием в первом случае обжима, а во втором ―раздачи. Дно детали получается выпуклым.

Конусность пуансонадолжна быть в пределах 0,0005 ― 0,1. Обратная конусность не допускается,за исключением случаев, когда необходимо получить небольшое утолщение стенкидетали на малой длине.

Форма рабочего инструмента

Инструмент для вытяжки сутонением стенки для специализированных прессов обычно включает в себя пуансон,матрицы (от одной до пяти) и съёмник. Пуансон крепят к ползуну пресса, матрицызакрепляют на столе пресса. Способ крепления должен обеспечивать возможностьбыстрой смены инструмента.

Поскольку пресс вытяжки сутонением стенки требует относительно большого хода ползуна, направляющиеустройства (обычно направляющая втулка) применяют только при жёстких требованиях по размерности, косине кромки икривизне оси.

2. 5. 6. Смазка при вытяжке

Для уменьшения трениямежду заготовкой и рабочей поверхностью вытяжного штампа, а также дляоблегчения съёма или выталкивания изделия из штампа применяется смазказаготовки и инструмента.

При выборе состава смазкиследует исходить из того, чтобы смазка хорошо удерживалась на поверхностиметалла при вытяжке, она не должна вызывать коррозии металла и штампа, должнасостоять из недефицитных и недорогих материалов и не должна оказывать вредноговлияния на здоровье рабочих.

В штамповочномпроизводстве применяются бол